柱層析和tlc

1、柱層析和TLC是有機(jī)化學(xué)工作者必須下苦功夫的兩項(xiàng)實(shí)驗(yàn)技術(shù)。這兩項(xiàng)技術(shù)掌握與否，對(duì)于提高實(shí)驗(yàn)的效率至關(guān)重要。常見的例子是：在柱層析時(shí)，由于層析柱中的硅膠填料裝得不均勻（沒(méi)有填嚴(yán)實(shí)），使得柱子在淋洗過(guò)程中就因?yàn)槌霈F(xiàn)太多氣泡變花，導(dǎo)致分離效果不好。更常見的例子是：層析柱雖然裝得不錯(cuò)，但是由于淋洗劑選擇不恰當(dāng)，結(jié)果導(dǎo)致幾十毫克產(chǎn)品，用了幾百毫升淋洗劑都還沒(méi)有完全分離。分離同樣的東西，熟手可能只需要半個(gè)小時(shí)，而一個(gè)層析技術(shù)不過(guò)關(guān)的人可能半天都不能

2、得到純品。由此可見，這兩項(xiàng)技術(shù)掌握與否，對(duì)于提高工作效率，減輕工作量，減少有機(jī)溶劑的使用，從而對(duì)身心健康和環(huán)境保護(hù)都有明顯的作用。柱層析關(guān)鍵在于柱子是否裝好和淋洗劑是否選擇恰當(dāng)。而淋洗劑的選擇則是通過(guò)TLC確定。這里要指出的一點(diǎn)是：TLC的作用除了跟蹤反應(yīng)進(jìn)程，檢測(cè)試劑和原料純度外，一個(gè)重要的用途就是為柱層析選擇適當(dāng)?shù)牧芟磩?。首先談柱層析?：裝柱子（添硅膠）時(shí)，有兩種方法：即濕法裝柱和干法裝柱，二者各有優(yōu)劣。不論干法還是濕法，硅膠（固

3、定相）的上表面一定要平整，并且硅膠（固定相）的高度一般為15cm左右，太短了可能分離效果不好，太長(zhǎng)了也會(huì)由于擴(kuò)散或拖尾導(dǎo)致分離效果不好。濕法裝柱：是先把硅膠用適當(dāng)?shù)娜軇┌鑴蚝?，再填入柱子中，然后再加壓用淋洗劑“走柱子”，本法最大的?yōu)點(diǎn)是一般柱子裝的比較結(jié)實(shí)，沒(méi)有氣泡。干法裝柱：則是直接往柱子里填入硅膠，然后再輕輕敲打柱子兩側(cè)，至硅膠界面不再下降為止，然后再填入硅膠至合適高度，最后再用油泵直接抽，這樣就會(huì)使得柱子裝的很結(jié)實(shí)。接著是用淋洗劑

4、“走柱子”，一般淋洗劑是采用TLC分析得到的展開劑的比例再稀釋一倍后的溶劑。通常上面加壓，下面再用油泵抽，這樣可以加快速度。干法裝柱較方便，但最大的缺陷在于“走柱子”時(shí)，由于溶劑和硅膠之間的吸附放熱（可以用手摸柱子明顯感覺到），容易產(chǎn)生氣泡，這一點(diǎn)在使用低沸點(diǎn)的淋洗劑時(shí)如乙醚，二氯甲烷更為明顯。雖然產(chǎn)生的氣泡在加壓的情況下不易察覺，但是，一旦撤去壓力，如在上樣、加溶劑等操作的時(shí)候，氣泡就會(huì)釋放出來(lái)，嚴(yán)重時(shí)，整個(gè)柱子變花，樣品不可能平整地

5、通過(guò)，當(dāng)然也就談不上分離了。解決的辦法是：第一、硅膠一定要天結(jié)實(shí)；第二、一定要用較多的溶劑“走柱子”，一定要到柱子的下端不再發(fā)燙，恢復(fù)到室溫后再撤去壓力。也有介紹在硅膠的最上層填上一小層石英砂，防止添加溶劑的時(shí)候，使得樣品層不再整齊。但我的感覺是如果小心上樣，添加溶劑，則沒(méi)有這個(gè)必要。2：上樣也有干法和濕法之分：干法就是把待分離的樣品用少量溶劑溶解后，在加入少量硅膠，拌勻后再旋去溶劑。如此得到的粉末再小心加到柱子的頂層。干法上樣較麻煩，

6、但可以保證樣品層很平整。濕法上樣就是用少量溶劑（最好就是展開劑，如果展開劑的溶解度不好，則可以用一極性較大的溶劑，但必須少量）將樣品溶解后，再用膠頭滴管轉(zhuǎn)移得到的溶液，沿著層析柱內(nèi)壁均勻加入。然后用少量溶劑洗滌后，再加入。濕法較方便，熟手一般采用此法。上樣完畢后，接著即用淋洗劑淋洗。淋洗劑一般采用TLC分析得到的展開劑的比例再稀釋一倍后的溶劑。由于層析柱和薄板的不同，即使兩者使用的硅膠都相同，但是在把TLC分析得到的展開劑用在柱層析時(shí)，

7、也顯得極性偏大，所以要稀釋一倍，但又不能稀釋太多，否則成了靠擴(kuò)散作用來(lái)分離，效果也不會(huì)好。談TLC，需要切記的是：第一、某種樣品在這種展開劑中只顯示一個(gè)點(diǎn)，并不等于在別的展開劑中也只顯示一個(gè)點(diǎn)。因此在尋找展開劑時(shí)，多嘗試幾種比例不同，成分不同的展開這樣的好處是展開后可以清楚地看見每個(gè)點(diǎn)的位置，把A這個(gè)點(diǎn)展開后的各個(gè)層份的點(diǎn)與BC等原料比較，從而判斷原料消失沒(méi)有，點(diǎn)混合點(diǎn)X的目的在于，方便觀察，因?yàn)橛袝r(shí)候，板展開后，各點(diǎn)的位置有些變形，或

8、者由于邊緣效應(yīng)等等，使得判斷不易。利用TLC判斷物質(zhì)的純度時(shí)，往往要和NMR相結(jié)合，因?yàn)槟撤N樣品在這種展開劑中只顯示一個(gè)點(diǎn)，并不等于在別的展開劑中也只顯示一個(gè)點(diǎn)。但有趣的是，由于HNMR可鑒別的純度也就在95%左右，有時(shí)候HNMR現(xiàn)示較純的東西，一點(diǎn)板就會(huì)發(fā)現(xiàn)有幾個(gè)點(diǎn)。所以，兩者要結(jié)合使用。但是自己以前的樣品，則可以只通過(guò)點(diǎn)板來(lái)判斷純度。補(bǔ)充一下層析柱硅膠的用量一般是每分離1g產(chǎn)品使用30100g硅膠柱子的形狀比例一般是內(nèi)徑:高度=1:

9、8~10展開劑盡量使用能夠分開的極性最低的溶劑還有，濕法裝柱子的時(shí)候本人認(rèn)為最好是先在底部裝有石英砂的柱子中預(yù)加溶劑再按濕法加料這樣能保證一開始加入的填料處于全濕狀態(tài)杜絕氣泡剛裝的柱子在一段時(shí)間內(nèi)可能會(huì)有長(zhǎng)度變短的現(xiàn)象所以可以給它一個(gè)穩(wěn)定時(shí)間后再投入使用吸附劑與洗脫劑（一）吸附劑與洗脫劑根據(jù)待分離組分的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)選擇合適的吸附劑和洗脫劑是分離成敗的關(guān)鍵。1吸附劑的要求①對(duì)樣品組分和洗脫劑都不會(huì)發(fā)生任何化學(xué)反應(yīng)，在洗脫劑中也不會(huì)溶解。②對(duì)

10、待分離組分能夠進(jìn)行可逆的吸附，同時(shí)具有足夠的吸附力，使組分在固定相與流動(dòng)相之間能最快地達(dá)到平衡。③顆粒形狀均勻，大小適當(dāng)，以保證洗脫劑能夠以一定的流速（一般為1.5mLmin1）通過(guò)色譜柱。④材料易得，價(jià)格便宜而且是無(wú)色的，以便于觀察。2、常用吸附劑的種類：氧化鋁、硅膠、聚酰胺、硅酸鎂、滑石粉、氧化鈣（鎂）、淀粉、纖維素、蔗糖和活性炭等。3、幾種常見吸附劑的特性（1）氧化鋁：市售的層析用氧化鋁有堿性、中性和酸性三種類型，粒度規(guī)格大多為1

11、00～150目。堿性氧化鋁（pH9—10）：適用于堿性物質(zhì)（如胺、生物堿）和對(duì)酸敏感的樣品（如縮醛、糖苷等），也適用于烴類、甾體化合物等中性物質(zhì)的分離。但這種吸附劑能引起被吸附的醛、酮的縮合。酯和內(nèi)酯的水解、醇羥基的脫水、乙酰糖的去乙酰化、維生素A和K等的破壞等不良副反應(yīng)。所以，這些化合物不宜用堿性氧化鋁分離。酸性氧化鋁（pH3.5—4.5）：適用于酸性物質(zhì)如有機(jī)酸、氨基酸等以及色素和醛類化合物的分離。中性氧化鋁（pH7—7.5）：適用

12、于醛、酮、醌、苷和硝基化合物以及在堿性介質(zhì)中不穩(wěn)定的物質(zhì)如酯、內(nèi)酯等的分離，也可以用來(lái)分離弱的有機(jī)酸和堿等。（2）硅膠：硅膠是硅酸的部分脫水后的產(chǎn)物，其成分是SiO2xH2O，又叫縮水硅酸。柱色譜用硅膠一般不含粘合劑。適用范圍：非極性和極性化合物，適用于芳香油、萜類、甾體、生物堿、強(qiáng)心甙、蒽醌類、酸性、酚性化合物、磷脂類、脂肪酸、氨基酸，以及一系列合成產(chǎn)品如有機(jī)金屬化合物等。（3）聚酰胺：色譜用聚酰胺主要又錦綸6（聚己內(nèi)酰胺）和錦綸66